HashMap和ConcurrentHashMap

HashMap

结构
桶数组+单链表+红黑树（JDK1.8引入）

容量是2的幂的原因
寻找位置时，(n - 1)& hashCode值等价于hash%n，但是&比%具有更高的效率。
得到key的hashCode值后，通过二次hash（第一次hash时右移 16 位，hashCode值高16位与低16位异或操作，高16位保持不变；第二次hash时(n - 1)& hashCode值）来减少冲突。
异或操作指，值不同时是1，值相同时是0。

属性
1 树形化阈值
单链表长度达到8时把该单链表转换成红黑树，因为结点数较多时红黑树查询效率优于单链表。
2 反树形化阈值
红黑树结点数减少到6时把该红黑树转换成单链表，因为单链表结点比红黑树结点更省空间，而且结点较少时单链表查询效率高。
3 最小树形化数组容量阈值
单链表需要转换成红黑树时，如果桶数组容量<64，则不执行转换，通过扩容来处理桶数组容量太小（小于64）导致的hash冲突。
4 默认负载因子0.75
负载因子=key总数/桶总数。这是时间和空间成本上的折中方案。负载因子高虽然减少空间成本，但会增加查询时间成本。负载因子低虽然减小查询时间成本，但会增加空间成本，频繁的扩容会降低性能。

扩容机制即resize方法
返回重组结点后的新的桶数组
桶数组旧容量的2倍作为桶数组新容量，键值对数量旧阈值的2倍作为键值对数量新阈值。
重组结点时使用尾插法，保证结点的相对次序与原来相同。

ConcurrentHashMap

为什么key和value均为非空？（Hashtable也是如此）
key非空：putVal方法中通过key的hashCode方法来获取散列码。
value非空：作为支持并发的类，调用get方法获得指定key对应的value时，如果为空，则无法判断产生的原因即put操作还是不存在该key。对于不支持并发的HashMap，可以通过调用contains方法来判断；对于支持并发的Map，调用contains方法（存在该key）和调用get方法（不存在该key）的对象已经不同，即不能通过contains方法来判断是否存在该key，下一时刻map可能会变。

1.7基本结构

1.8改进（整体结构与HashMap类似）
取消segments属性，通过桶数组来保存数据。桶数组元素对应的单链表或红黑树首结点作为锁，相当于对每一行数据加锁，进一步减小锁粒度。
桶数组＋单向链表的数据结构变为桶数组＋单链表＋红黑树。